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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 @RuMo"js  
    811QpYA  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 &vN!>bR  
    Y|hd!C-x  
           tIod=a)  
    ^ . A  
    2. 三种傅里叶变换 5{1=BZftZ  
    7MJ\*+T|03  
    AFYdBK]  
     快速傅里叶变换(FFT) a"g\f{v0AR  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 *x p_#  
     半解析傅里叶变换(SFT) =c&.I}^1L  
    - 一种无需近似的高效重构。 ZDI?"dt{  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ttlMZLX{TJ  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) t&5Ne ?  
     逐点傅里叶变换(PSF) UEYJd&n0CB  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 z/QYy)_j  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 0/7.RpX,.  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) f qWme:x  
     -T+'3</T  
    gy|o#&e]%  
       /6y{ ?0S  
    3. 每个元件的设置 sVmqx^-  
    tr/.pw6  
    -*T0Cl.  
     傅立叶变换设置 $X\2h+ Os  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ZzR0k  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 p g_H'0R  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) r_tt~|s,>  
    ==%5Ci7qMy  
     jMS>B)'TO  
       K g.O2F77  
    4. 每个元件的设置 ;Kg7}4`I  
    G6x'Myg I  
     傅里叶变换设置 (./Iq#@S  
    pSYEC,0B  
               P (Y\l  
      -*J!Ws(9  
    5. 默认的傅里叶变换设置 /"~UGn]R  
    z" ?WT$  
    j:2 F97  
    光源模式和探测器的设置 m&(qr5>b  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 \GioSg  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 psz0q|  
    lU$0e09  
     Q~' \oWz  
      ZU z7h^3@  
    6. 特殊情况 oY; C[X  
         `P:[.hRu  
    %CgV:.,K  
     多表面元件 d:_;  
    - 对下列情况应当特别考虑 fuF{8-ua  
    •透镜系统元件 ]TcQGW@'  
    •球面透镜元件 U. $Th_  
    - 此类组件可以理解为 :c8d([)$  
    •一组曲面元件，以及 itc\wn  
    •之间有一些自由空间 6P,uy;PJ  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %yl17:h#  
    M&Ln'BC  
     GWWaH+F[h  
    <nN# K{AH  
     在k域的元件 pDvznpQ  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 qss )5a/x.  
    - 这适用于以下情况 J ^<uo (  
    •平面表面元件 <Kl$ek8  
    •分层介质元件 %@TC- xx  
    •光栅元件 dq'f >S z}  
    •功能光栅元件 ^7=7V0>,:  
    N qz6_!  
    \ptjnwC^O  
          DrxQ(yo}  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 rQU6*f  
     qn |~YXn  
    1. 实例#1：成像的光源模式 8B(v6(h  
    N0NFgW;  
     >&7^yXS  
    查看完整的应用实例 O(D2F$VlL  
     e :C4f  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 HXZ,"S  
    U)aftH *Pk  
    /5j5\F:33  
    %*Uc,V  
     {0-rnSjC  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 m&'!^{av  
    1Ax;|.KQH  
    GCfVH?Vx  
    wQ@:0GJH  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 8~TKiR5  
    @' ;.$  
     gxAy{ t  
      {B6ywTK\ `  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 G|8>Q3D  
     y=EVpd  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 F*>#Xr~/  
    v7`{6Pf_$  
     K,%CE ].  
    8]R{5RGy  
    查看完整的应用实例 #Q*V9kvU/H  
     ?A*!rW:l;  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 3T4HX|rC  
    f#w u~*c  
     VYO1qj  
      oVPr`]  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 U/|JAg #  
     Qf}.=(  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 o; U!{G(X  
    ;^E_BJm  
     & 0WQF  
    $60`Hh 4/  
    查看完整的应用实例 R<{Vgy  
    9|v%bO  
     uN>5Eh&=Pf  
    aW{5m@p{"  
    2. 实例#3：包含衍射     1+XM1(|c`  
    0 _MtmmL.  
    e"NP]_vh,  
    DZ\K7-  
    文件信息 .5}Gt>4XM  
    /S1/ZI  
    c< MF:|(}  
     
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